Az univerzum egy bumm vagy egy nyöszörgéssel ér véget? Egy elméleti fizikuspáros egy harmadik utat javasolt: talán az univerzumnak soha nem lesz vége.
Egy tanulmányban, amely megpróbálja meghatározni a sötét energia természetét — egy titokzatos jelenség, amelyről úgy gondolják, hogy az univerzum minden pillanatban egyre gyorsabban tágul — a fizikusok úgy találják, hogy a kozmikus tágulás nem mindig adott. Inkább azt írják, hogy a sötét energia időszakosan "be- és kikapcsolhat", néha növelve, néha zsugorítva a kozmoszt, amíg a feltételek meg nem teremtenek egy új ősrobbanás bekövetkeztéhez — és egy új világegyetem megszületéséhez
A nagy menekülés
Világegyetemünk jelenleg a tágulás fázisát éli: a kozmosz minden pillanatban egyre gyorsabban növekszik. A kozmológusok nem értik ennek a gyorsulásnak az okát, amelyet sötét energiának neveznek. Ha ez a gyorsulás folytatódik, akkor a világegyetemünk végül a feledés homályába tágul, és minden anyag és sugárzás szétszakad.
Nem ez lenne az első olyan időszak, amikor a növekedés elszabadul. Az ősrobbanás legkorábbi pillanataiban az energiák és sűrűségek olyan szélsőségesek voltak, hogy a létező fizika nem tudott megbirkózni velük; szingularitást jósol, egy végtelen sűrűségű pontot, ahol a matematika összeomlik. Ezt követően az univerzumban egy hihetetlenül gyors tágulási időszak következett, amelyet inflációnak neveznek, és amely szintén kevéssé ismert.
A csillagászok régóta gondolkodnak azon, hogy a gyorsított tágulás e két fázisa — az egyik az ősrobbanás legkorábbi pillanataiban, a másik pedig a jelenlegi korszakban — kapcsolatban áll-e egymással, és hogy egy olyan entitás, amely mindkettőt hajtja, elkerüli-e az ősrobbanás szingularitásának problémáját.
Dinamikus démonok
Ennek megválaszolására egy elméleti fizikuspáros február 7-én az arXiv preprint adatbázisban (új lapon nyílik meg) közzétett egy tanulmányt, amely az univerzum egy olyan modelljét vizsgálta, amelyben a sötét energia mindig is szerepet játszott. A korábbi kutatások a sötét energiát különböző időpontokban "bekapcsolva" modellezték a kozmikus tágulás meghajtására, de az új kutatás egy reálisabb modellt javasol, amely magában foglalja az anyagot és a sugárzást is.
Azt akarták kideríteni, hogy a sötét energia képes-e elkerülni az ősrobbanás szingularitását, hajtani az inflációt és felgyorsítani a késői univerzumot. A kezdeti szingularitás elkerülése érdekében a világegyetem nem indulhat végtelen sűrűségű pontból. Ehelyett az univerzumnak, amelyben élünk, egynek kellene lennie az ismétlődő "Nagy ugrások" végtelen sorozatában.
Ebben a forgatókönyvben a sötét energia hajtja a világegyetemet, amíg az el nem ér egy bizonyos méretet. De aztán a sötét energia átalakul, és az univerzumot összehúzódásra kényszeríti. A kozmosz ekkor nagyot roppan, de közvetlenül a végtelen sűrűségű állapot elérése előtt a sötét energia ismét megfordul, és egy hihetetlenül gyors inflációs időszakot indít el, és a ciklus újrakezdődik.
Finoman hangolt mechanizmus
A kutatók megtalálták a sötét energia olyan modelljét, amely teljesítette a hármas feladatot. De döntő fontosságú, hogy az anyag és a sugárzás nem lehetett jelen a rendkívül korai univerzumban, különben elrontották volna az inflációt. Ehelyett az anyagnak és a sugárzásnak közvetlenül az infláció után kellett megjelennie, amikor a sötét energia egy része elenyészett, és elárasztotta az univerzumot fénnyel és anyaggal.
Bár kezdetben sikerrel jártak, a kutatók nem találták meg a sötét energia modellek olyan általános osztályát, amely mindig ugyanazokhoz az eredményekhez vezetne. Ehelyett mesterségesen kisebb értéket kellett beiktatniuk a jelenlegi felgyorsult tágulásnak, mint amit a kvantummechanika megjósol, hogy pontosan megfelelő eredményt kapjanak.
Ez az új kutatás azonban ígéretes irányba mutat, és életképes platformot biztosít az ehhez hasonló modellek további vizsgálatához. Az embereknek nem feltétlenül az a sorsuk, hogy egy hideg, üres kozmoszban éljenek, mert a sötét energia a távoli jövőben talán másképp viselkedik. A végső sorsunkat csak a további kutatások fogják feltárni.
